Registradores de deslocamento (Shift Register)

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1 Registradores de deslocamento (Shift Register)
Um registrador de deslocamento é um registrador de n bits com a capacidade de deslocar em uma posição o valor armazenado, em cada ciclo de relógio.

2 Registradores de deslocamento
Um registrador de deslocamento com entrada e saída série possui apenas uma entrada (entrada) e uma saída(saida).

3 Registradores de deslocamento
Na entrada aplica-se um novo bit que será deslocado até à saída da cadeia de Flip-Flops, um Flip-Flop a cada ciclo do relógio.

4 Registradores de deslocamento
O bit aplicado na entrada surge na saída passados n ciclos do relógio 4 ciclos de relógio (clock) Bit ‘1’ Aplicado à entrada do registrador Bit ‘1 aparece na saída após 4 ciclos do relógio (clock)

5 Registradores de deslocamento
Um registrador de deslocamento com entrada e saída série, e com n bits, permite atrasar um sinal em n ciclos do relógio

6 Registradores de deslocamento
Um registrador de deslocamento com entrada e saída série, e com n bits, permite atrasar um sinal em n ciclos do relógio 1o. ciclo 2o. ciclo 3o. ciclo 4o. ciclo

7 Registradores de deslocamento
Um registrador de deslocamento com entrada série e saída paralela possui uma saída para cada bit armazenado, colocando-os disponíveis de Q1 até Qn. Os registradores deste tipo são utilizados para efetuar conversões de série para paralelo.

8 Registradores de deslocamento
Um registrador de deslocamento com entrada série e saídas paralelas possui uma saída para cada bit armazenado, colocando-os disponíveis de Q1 até Qn. Os registradores deste tipo são utilizados para efetuar conversões de série para paralelo. 1

9 Registradores de deslocamento
Um registrador de deslocamento com entradas paralelas e saída série proporciona a conversão de uma informação paralela para serial. São os chamados conversores paralelo serial.

10 Registradores de deslocamento
1 entrada serial (Es) 4 entradas paralelo (E0, E1, E2, E3) 1 entrada de relógio (clock) 1 entrada de reset (CLRN) 1 entrada para habilitação (habilita)

11 Registradores de deslocamento
Converter o dado “1011” para serial Passos: 1) Fazer CLRN = ‘0’ => Zera todas as saídas dos Flip-Flops

12 Registradores de deslocamento
Converter o dado “1011” para serial Passos: 2) Fazer CLRN = ‘1’ 3) Fazer habilita = ‘1’ 4) Fazer E3 = ‘1’ ; E2 = ‘0’; E1 = ‘1’ e E0 = ‘1’ 5) Fazer habilita = ‘0’

13 Registradores de deslocamento
Converter o dado “1011” para serial E3 = ‘1’; E2 = ‘0’ ; E1 = ‘1’; E0 = ‘1’ X X X X 1 1 1

14 Registradores de deslocamento - Aplicação
A comunicação entre dois microcomputadores através de suas portas seriais é baseada em registradores de deslocamento (conversão serial / paralelo – paralelo/ serial) Em cada porta serial, um registrador de deslocamento transforma os dados do barramento interno do microcomputador (que estão em formato paralelo) no formato serial adequado para a transmissão através do cabo que interliga os dois computadores.

15 Registradores de deslocamento - Aplicação
Circuito multiplicador (x2n) – Deslocamento para a esquerda Ex: n = 1 => 21 => Desloca 1 posição à esquerda - (x2) n = 2 => 22 => Desloca 2 posições à esquerda - (x4) n = 3 => 23 => Desloca 3 posições à esquerda - (x8) .

16 Registradores de deslocamento - Aplicação
Circuito divisor (/2n) – Deslocamento para a direita  410 Decimal n = 1  205 Decimal ‘0’ incluído bit perdido

17 Contadores Contadores são circuitos digitais que variam os seus estados, sob um comando de um clock (relógio), de acordo com uma sequencia predeterminada. São utilizados principalmente para contagens diversas, divisão de frequencia, e tempo, geração de formas de onda e conversão de analógico para digital. Basicamente, estes sistemas, são divididos em duas categorias: Contadores Assíncronos e Síncronos.

18 Contadores Um contador síncrono é caracterizado por possuir o mesmo clock acionando todos os flip-flops simultaneamente. É construído a partir de flip-flops tipo T. A saída Q de cada flip-flop só muda se as saídas Q dos flip-flops de menor ordem estiverem em ‘1’.

19 Contador Síncrono

20 Contador Síncrono Q3 Q2 Q1 Q0 1

21 Contador Síncrono Q0.Q1 Q0.Q1.Q2

22 Contador Síncrono - Simulação
Q0 = Q1 = Q2 = Q3 = 1 (15) Q0 = Q1 = Q2 = Q3 = 0 (0) Q0 = 1 Q1 = Q2 = Q3 = 0 (1)

23 Contador – Descrição Verilog
module contador_4bits (output reg [3:0] q, input clock, clrn); clock, negedge clrn) // clrn assíncrono if (~clrn) q <= 0; else q <= q + 1; endmodule

24 Contador – Descrição Verilog
module contador_4bits (output reg [3:0] q, input clock, clrn); clock, negedge clrn) // clrn assíncrono if (~clrn) q <= 0; else q <= q + 1; endmodule Descrição RTL

25 Contador - clrn assíncrono

26 Contador – Descrição Verilog
module contador_4bits (output reg [3:0] q, input clock, clrn); clock) // clrn síncrono if (~clrn) q <= 0; else q <= q + 1; endmodule Descrição RTL

27 Contador - clrn síncrono